[發明專利]一種振動數據無線同步采集方法、系統及振動監測系統

有效

• 申請號: 202210875016.1
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115038161B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 張玉斌
• 申請（專利權）人: 蘇州德姆斯信息技術有限公司
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00;G01H17/00;H04J3/06;H04W4/38
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 吳芳

本發明公開了一種振動數據無線同步采集方法、系統及振動監測系統，方法包括：向多個無線振動傳感器周期性廣播發送同步采集廣播消息，同步采集廣播消息包括同步采集時間、當前消息的時間戳；被喚醒的傳感器掃描接收同步采集廣播消息；各傳感器存儲其喚醒后第一次接收到的同步采集廣播消息，并利用其中時間戳來校準各自的傳感器本地時間或本地同步采集時間；各傳感器比較兩者的時間間距大于廣播周期，則繼續接收同步采集廣播消息，以用來校準并存儲傳感器本地時間和本地同步采集時間；若兩者時間間距小于或等于廣播周期，則各傳感器停止接收廣播消息，并啟動定時，直至到達當前最新的本地同步采集時間，則傳感器開始進行數據采集。

技術領域

本發明涉及振動監測領域，尤其涉及一種振動數據無線同步采集方法、系統及振動監測系統。

背景技術

振動監測和振動分析是旋轉類機械設備故障運行狀態監測和故障診斷最常用和有效的方法，當前采集振動數據的傳感器和采集終端的數據傳輸方式分有線或無線兩種，其中，有線傳輸方式可以設置更短的采集間隔、更長的數據長度、以及容易實現同步采集，但存在布線和施工麻煩的問題；無線傳輸方式無需布線，安裝簡單，但由于電池功耗和無法直接控制原因，采集時間間隔較長、數據長度受限。

相較有線傳輸方式而言，無線傳輸方式要實現同步采集的難度大很多。

無線傳感器和采集終端之間的同步方法常有GPS時鐘同步法和協議同步法，其中，GPS時鐘同步法需要額外增加GPS芯片，需要額外增加電量消耗和成本；而協議同步法如公開號為CN110366240A的中國專利申請提出了一種傳感器和每個采集節點通過單向通行鏈路的命令發送和回復時間差來計算每個傳感器鏈路的傳輸時間，然后根據所有傳感器的傳輸時間計算時間補償，再根據補償時間順序依次發送同步采集命令進行同步采集，其缺陷為傳感器節點數量多、網絡信號差或受干擾嚴重的時候，尤其是zigbee處于和WiFi、藍牙共用的2.4G頻段，很容易受到手機、WiFi路由器的干擾而導致無線信號質量很差，導致無線丟包，由于丟包具有隨機性，計算的傳輸時間延時則很可能會不準，從而影響到同步采集的準確性。另外，在傳感器節點很多時，把每個傳感器依次連接并發送同步采集命令，可能會需要很長的時間，影響到同步采集效果，甚至在一個或多個傳感器因電池低電壓等原因導致無法連接成功，也會影響同步采集的效果。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的發明構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，也不必然會給出技術教導；在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日之前已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本發明的目的是提供一種無需GPS芯片的振動數據無線同步采集方法和采集系統，利用無線廣播協議，可以達到微秒級別的同步采集效果。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種振動數據無線同步采集方法，在無需GPS芯片的條件下，通過以下步驟進行多個無線振動傳感器的同步數據采集：

向多個無線振動傳感器每間隔預設的廣播輪次周期地廣播發送同步采集廣播消息，所述同步采集廣播消息包括同步采集時間、當前消息的時間戳，其中，所述同步采集時間晚于所述時間戳；

被喚醒的無線振動傳感器掃描接收所述同步采集廣播消息；

各個無線振動傳感器存儲其喚醒后第一次接收到的同步采集廣播消息，并利用所述同步采集廣播消息中的時間戳來校準各自的傳感器本地時間或更新本地同步采集時間；

各個無線振動傳感器比較當前本地時間與當前同步采集時間，若其時間間距大于所述廣播輪次周期，則繼續掃描接收所述同步采集廣播消息，同時利用新的同步采集廣播消息來校準傳感器本地時間和本地同步采集時間，并存儲更新后的本地時間和本地同步采集時間；